JP2018034268A - Joint structure and robot - Google Patents
Joint structure and robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018034268A JP2018034268A JP2016170338A JP2016170338A JP2018034268A JP 2018034268 A JP2018034268 A JP 2018034268A JP 2016170338 A JP2016170338 A JP 2016170338A JP 2016170338 A JP2016170338 A JP 2016170338A JP 2018034268 A JP2018034268 A JP 2018034268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal member
- joint
- members
- joint structure
- outside
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
- B25J19/0079—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa using an internal pressure system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/003—Auxiliary devices
Abstract
Description
本発明は、関節構造およびロボットに関するものである。 The present invention relates to a joint structure and a robot.
従来、関節内部に備えられた減速機や軸受等の機構部品への塵埃や水滴の流入を防止し、機構部品からの潤滑剤の流出を防止するために、相対移動面同士の隙間をリップ接触により密封可能な2重のシール部材を備えた関節構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この関節構造によれば、例えば、切削済みの機械加工部品からなるワークを固定設置された洗浄液噴射ノズルにかざすことでワークを洗浄する等の用途において、洗浄液噴射ノズルから噴射された洗浄液の飛沫が勢いよく飛来する場合でも、内側のシール部材による密封状態が破壊されないように維持することができる。
Conventionally, in order to prevent the inflow of dust and water droplets into mechanism parts such as reducers and bearings provided inside the joint and to prevent lubricant from flowing out from the mechanism parts, the gap between the relative moving surfaces is lip contacted. There is known a joint structure including a double seal member that can be sealed by the above-described method (for example, see Patent Document 1).
According to this joint structure, for example, in a use such as cleaning a workpiece by holding a workpiece made of a machined machined part over a fixedly installed cleaning solution spray nozzle, splashing of the cleaning solution sprayed from the cleaning solution spray nozzle is generated. Even when flying vigorously, the sealed state by the inner sealing member can be maintained so as not to be destroyed.
一般的なロボットの関節部は、図8(A)および図8(B)に示されるように、シール部材としてリップ33を有するリップシールを用いることでシール部材内の密封状態が維持されている。しかしながら、図8(A)に示される関節構造では、外部から飛来する洗浄液の勢いが強い場合には十分な防護能力を得ることができない。
そこで、特許文献1では、図8(A)に示されるシール部材19の外側に、もう一つのシール部材を別途配置した関節構造を開示している。このような構造とすることで、勢いの強い洗浄液が直接シール部材19に衝突することを防ぐことは可能である。しかしながら、外部に別途設けたシール部材の防護能力は完全ではなく、勢いの強い洗浄液が飛来した場合には、外部に配置したシール部材の内側に洗浄液が侵入してしまう可能性がある。特許文献1の関節構造では、いったん外側のシール部材の内側に洗浄液が侵入すると、洗浄液を排出することができず、常にシール部材19に洗浄液が接する状態となる。つまり、外側のシール部材を有さない構造と比較して、むしろ、シール部材19が劣化、損傷しやすい過酷な外部環境に置かれることとなる。また、洗浄液の液性が酸性やアルカリ性に傾いた場合には、シール部材19が劣化して液体に対する防護能力が失われてしまい、機構部品側の潤滑剤が外部に流出したりしてしまう不都合がある。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a joint portion of a general robot maintains a sealed state in the seal member by using a lip seal having a lip 33 as the seal member. . However, in the joint structure shown in FIG. 8 (A), sufficient protective ability cannot be obtained when the momentum of the cleaning liquid flying from the outside is strong.
Therefore,
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部からの圧力に対してより高いシール性能を発揮でき、内側のシール部材による密封状態の破壊をより確実に防止して、内側の機構部品の健全性を維持することができる関節構造およびロボットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, can exhibit higher sealing performance against pressure from the outside, and more reliably prevent destruction of the sealed state by the inner sealing member. An object of the present invention is to provide a joint structure and a robot that can maintain the soundness of mechanical parts.
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、2つの関節部材と、2つの該関節部材を所定の軸線回りに相対的に回転駆動する駆動機構と、該駆動機構における潤滑剤保有部の外側を2重に取り囲む位置において、2つの前記関節部材の間をそれぞれ密封する2つのシール部材と、2つの該シール部材の間に設けられた空間の気圧を外気より高くする加圧手段とを備える関節構造を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
One aspect of the present invention includes two joint members, a drive mechanism that relatively drives the two joint members to rotate about a predetermined axis, and a position that surrounds the outside of the lubricant holding portion in the drive mechanism. And providing a joint structure comprising two seal members for sealing between the two joint members, respectively, and a pressurizing means for increasing the air pressure in the space provided between the two seal members to be higher than the outside air.
本態様によれば、駆動機構の潤滑剤保有部の外側を取り囲む位置に配置された内側のシール部材によって、2つの関節部材の間が密封されることにより、潤滑剤保有部からの潤滑剤の外部への漏洩が防止される。また、内側のシール部材とその外側を取り囲む位置に配置された外側のシール部材によって、潤滑剤保有部内の潤滑剤が駆動機構から漏洩しないように2重に封入される。そして、2つのシール部材の間の空間の圧力が、加圧手段の作動によって外気より高められることにより、空間内の気体が外側のシール部材を経由して空間から外側に漏れる方向に作用するので、外側のシール部材を経由した外部からの液滴等の異物の侵入が気体によって遮られ、異物の侵入を効果的に防止することができる。 According to this aspect, the seal member between the two joint members is sealed by the inner seal member disposed at a position surrounding the outer side of the lubricant holding portion of the drive mechanism, so that the lubricant from the lubricant holding portion can be sealed. Leakage to the outside is prevented. Further, the lubricant in the lubricant holding portion is double sealed so as not to leak from the drive mechanism by the inner seal member and the outer seal member disposed at a position surrounding the outer seal member. Since the pressure in the space between the two seal members is higher than the outside air by the operation of the pressurizing means, the gas in the space acts in the direction of leaking outside from the space via the outer seal member. Intrusion of foreign matters such as liquid droplets from the outside via the outer seal member is blocked by the gas, and the intrusion of foreign matters can be effectively prevented.
上記態様においては、2つの前記シール部材の少なくとも一方が、リップシールであることとしてもよい。
このように、シール部材としてリップシールを用いることで外部からの異物の侵入に対し、より優れたシール性能を発揮することができる。
In the above aspect, at least one of the two sealing members may be a lip seal.
Thus, by using a lip seal as the seal member, it is possible to exhibit better sealing performance against the entry of foreign matter from the outside.
上記態様においては、外側の前記シール部材の耐圧性能を、内側の前記シール部材の耐圧性能よりも低くしてもよい。
このようにすることで、加圧手段により空間内の圧力が高くなると、空間内の気体は、耐圧性能の高い内側のシール部材よりも耐圧性能が低い外側のシール部材から外部に漏れる。これにより、内側のシール部材を経由した潤滑剤保有部への気体の漏洩を効果的に防止することができる。
In the above aspect, the pressure resistance performance of the outer sealing member may be lower than the pressure resistance performance of the inner sealing member.
Thus, when the pressure in the space is increased by the pressurizing means, the gas in the space leaks to the outside from the outer seal member having a lower pressure resistance than the inner seal member having the higher pressure resistance. Thereby, the leakage of the gas to the lubricant holding part via the inner seal member can be effectively prevented.
上記態様においては、外側の前記シール部材の外側に、外部からの異物の侵入を防止する防護壁を備えることとしてもよい。
このようにすることで、外部から関節部に向けて噴射される液滴や異物の圧力が高い場合であっても、噴射された液滴や異物は防護壁によって遮られ、外側のシール部材に直接衝突することを防ぐ。これにより、外側のシール部材の破損を防ぐことができる。
In the said aspect, it is good also as providing the protective wall which prevents the penetration | invasion of the foreign material from the outside in the outer side of the said sealing member outside.
In this way, even when the pressure of the droplets or foreign matter ejected from the outside toward the joint is high, the ejected droplets or foreign matter is blocked by the protective wall, and the outer seal member Prevent direct collision. Thereby, damage to the outer seal member can be prevented.
上記態様においては、外側の前記シール部材が弾性材料からなり、周方向の少なくとも1箇所に切れ目を備えることとしてもよい。
このように、外側のシール部材が弾性材料により形成されるので、シール部材に備えられた切れ目を開大するだけで、シール部材に弾性変形を生じさせて容易に取り外すことができる。
In the above aspect, the outer sealing member may be made of an elastic material, and may be provided with a cut at at least one place in the circumferential direction.
Thus, since the outer seal member is formed of an elastic material, it is possible to easily remove the seal member by causing elastic deformation only by opening the cut provided in the seal member.
上記態様においては、前記切れ目が、径方向に対して傾斜していることとしてもよい。
このようにすることで、シール部材を取り付けたときに生じる切れ目の隙間を狭め、切れ目からの空気の漏洩を減らすことができる。
In the above aspect, the cut line may be inclined with respect to the radial direction.
By doing in this way, the clearance gap which arises when a sealing member is attached can be narrowed, and the leakage of the air from a cut can be reduced.
上記態様においては、外側の前記シール部材が、円環状の樹脂材料からなることとしてもよい。
例えば、シール部材として、耐油性、耐薬品性、耐候性等に優れた劣化しにくい樹脂材料を用いることで、シール部材の耐久性を高め、長期間安定してシール部材を使用することができる。
また、弾性を有する樹脂材料を用いることとすれば、シール部材の交換性が増すという利点がある。
In the above aspect, the outer sealing member may be made of an annular resin material.
For example, by using a resin material that is excellent in oil resistance, chemical resistance, weather resistance and the like and hardly deteriorates as the seal member, the durability of the seal member can be improved and the seal member can be used stably for a long period of time. .
Moreover, if the resin material which has elasticity is used, there exists an advantage that the exchange property of a sealing member increases.
上記態様においては、外側の前記シール部材が、周方向の少なくとも1箇所に切れ目を備えることとしてもよい。
このようにすることで、外側のシール部材に備えられた切れ目を開大するだけで、シール部材を容易に取り外すことができ、シール部材の交換を簡便に行うことができる。
In the above aspect, the outer sealing member may be provided with a cut at at least one place in the circumferential direction.
By doing in this way, a seal member can be easily removed and replacement | exchange of a seal member can be performed simply by opening only the cut | opening provided in the outer seal member.
上記態様においては、外側の前記シール部材が、周方向の2箇所以上の切れ目により分割された2つ以上の円弧状部材からなることとしてもよい。
このように、2つ以上に分割した複数の円弧状部材により外側のシール部材を構成することで、シール部材の着脱を容易に行うことができ、シール部材の交換性が増すという利点がある。
In the above aspect, the outer sealing member may be composed of two or more arcuate members divided by two or more cuts in the circumferential direction.
In this way, by configuring the outer seal member with a plurality of arcuate members divided into two or more, there is an advantage that the seal member can be easily attached and detached, and the exchangeability of the seal member is increased.
本発明の他の態様は、2つの関節部材と、2つの該関節部材を所定の軸線回りに相対的に回転駆動する駆動機構と、該駆動機構における潤滑剤保有部の外側を取り囲む位置において、2つの前記関節の間を密封するシール部材と、該シール部材の外側を取り囲む位置に配置され、2つの前記関節部材の隙間を狭めるスリット形成部材と、該スリット形成部材と前記シール部材との間に設けられた空間の気圧を外気より高くする加圧手段とを備える関節構造を提供する。 In another aspect of the present invention, two joint members, a drive mechanism that relatively rotationally drives the two joint members around a predetermined axis, and a position surrounding the outside of the lubricant holding portion in the drive mechanism, A seal member that seals between the two joints, a slit forming member that is disposed at a position that surrounds the outside of the seal member, and that narrows the gap between the two joint members; and between the slit forming member and the seal member There is provided a joint structure provided with pressurizing means for making the air pressure of the space provided in the air higher than the outside air.
本態様によれば、駆動機構の潤滑剤保有部の外側を取り囲む位置に配置された内側のシール部材によって、2つの関節部材の間が密封されることにより、潤滑剤保有部からの潤滑剤の外部への漏洩が防止される。
また、内側のシール部材とその外側を取り囲む位置に配置されて2つの関節部材の隙間を狭めるスリット形成部材との間の空間の圧力が、加圧手段の作動によって外気より高められることにより、空間内の気体が外側のスリット形成部材を経由して空間から外側に漏れる方向に作用するので、スリット形成部材を経由した外部からの液滴等の異物の侵入が気体によって遮られ、異物の侵入を効果的に防止することができる。
According to this aspect, the seal member between the two joint members is sealed by the inner seal member disposed at a position surrounding the outer side of the lubricant holding portion of the drive mechanism, so that the lubricant from the lubricant holding portion can be sealed. Leakage to the outside is prevented.
Further, the pressure of the space between the inner sealing member and the slit forming member that is disposed at a position surrounding the outer sealing member and narrows the gap between the two joint members is increased from the outside air by the operation of the pressurizing means, so that the space Since the inner gas acts in the direction of leaking from the space to the outside via the outer slit forming member, the intrusion of foreign matters such as liquid droplets from the outside via the slit forming member is blocked by the gas, and the invasion of foreign matters is prevented. It can be effectively prevented.
本発明の他の態様は、上記いずれかの関節構造を備えるロボットを提供する。
本態様においては、加圧手段により空間内に供給される気体の流量を測定する流量測定手段を備えることとしてもよい。
Another aspect of the present invention provides a robot including any one of the joint structures described above.
In this aspect, it is good also as providing the flow volume measuring means which measures the flow volume of the gas supplied in space by a pressurization means.
シール部材が劣化したり破損したりした場合には、外部への気体の漏洩量が増加するが、上記態様においては、流量測定手段により空間内に供給される気体の流量を測定することで、シール部材の劣化や破損が生じていることを判定することができる。この結果、簡易な構成にてシール部材の交換時期を容易に判断することができる。 When the seal member deteriorates or breaks, the amount of gas leakage to the outside increases, but in the above aspect, by measuring the flow rate of the gas supplied into the space by the flow rate measuring means, It can be determined that the seal member is deteriorated or broken. As a result, it is possible to easily determine the replacement time of the seal member with a simple configuration.
上記態様においては、前記流量測定手段により測定された気体の流量値に基づいて、前記シール部材の劣化または破損を判定する判定手段を備えることとしてもよい。
このように、測定された気体の流量値が所定の範囲内にあるか否かを判定することで、シール部材の劣化・破損状況をより詳細に判定することができる。
In the above aspect, a determination unit that determines deterioration or breakage of the seal member based on a gas flow rate value measured by the flow rate measurement unit may be provided.
Thus, by determining whether or not the measured gas flow value is within a predetermined range, it is possible to determine in more detail the deterioration / breakage state of the seal member.
本発明によれば、外部からの圧力に対してより高いシール性能を発揮でき、内側のシール部材による密封状態の破壊をより確実に防止して、内側の機構部品の健全性を維持することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to exhibit higher sealing performance against pressure from the outside, more reliably prevent the sealing state from being broken by the inner sealing member, and maintain the soundness of the inner mechanical component. There is an effect that can be done.
本発明の第1実施形態に係る関節構造10およびロボット1について、図面を参照しながら以下に説明する。
図1には、本実施形態に係るロボット1を示す全体図が示され、図2には、図1のロボット1の関節部2b(関節部材)の関節構造10を示す部分的な縦断面図が示されている。また、図3(A)には、図1のロボット1の関節部2bにおいて、シール部材20の一例を示す正面図が示されており、図3(B)には斜視図が示されている。
The
FIG. 1 is an overall view showing a
本実施形態に係るロボット1は、図1に示されるように、ベース3と、ベース3に対して鉛直な軸線L1回りに回転可能に支持される回転台6と、軸線L1と直交する軸線L2に対して揺動可能な第1アーム7と、軸線L2と間隔をあけて平行な軸線L3に対して揺動可能な第2アーム8とを備えている。第2アーム8はまた、軸線L3と直交する軸線L4回りに回転可能に設けられている。また、第2アーム8の先端には手首部5が連結されており、手首部5は、軸線L4に直交する軸線L5回りに回転可能に設けられている。さらに、手首部5には、軸線L5に直交する軸線L6周りに回転可能であり、エンドエフェクタを取り付けることができるフランジ9が備えられている。
As shown in FIG. 1, the
ロボット1を構成するベース3、回転台6、第1アーム7、第2アーム8、手首部5等の部材はそれぞれ、関節部2を介して互いに連結されている。
すなわち、ベース3と回転台6は、第1関節部2a(関節部材)を介して回転可能に連結され、回転台6と第1アーム7は、第2関節部2bを介して揺動可能に連結されている。また、第1アーム7と第2アーム8は、第3関節部2c(関節部材)および第4関節部2d(関節部材)を介して連結されており、第2アーム8と、手首部5は、手首関節部2e(関節部材)を介して連結されている。さらに、フランジ9は、最終関節部2f(関節部材)を介して手首部5に連結されている。
Members such as the
That is, the
また、このロボット1には、関節部内に供給される空気(気体)Aの流量を測定する図示しない流量測定部35(流量測定手段)と、該流量測定部35により測定された空気Aの流量値に基づいて、後述するシール部材の劣化または破損を判定する判定部36(判定手段)とが設けられている。
The
以下、図面を参照し、本実施形態に係る関節構造について説明する。
なお、本実施形態では、代表例として、回転台6に対して第1アーム7を回転させる関節部2bの関節構造10について説明するが、その他の各関節部についても、同様の関節構造とすることができる。
Hereinafter, the joint structure according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, the
図2に示されるように、本実施形態に係る関節構造10は、回転台6および第1アーム7と、回転台6に対して水平な軸線L2回りに第1アーム7を回転駆動させる駆動機構4と、回転台6と第1アーム7との間を密封する密封手段とを備えている。駆動機構4は、モータ4aと、該モータ4aの回転を減速して第1アーム7に伝達する減速機4bとを備えている。
As shown in FIG. 2, the
減速機4bは、内部に潤滑剤を保有する潤滑剤保有部を備え、該潤滑剤保有部内に潤滑剤を供給する潤滑剤補給口13と、劣化した潤滑剤を外部に排出する潤滑剤排出口14とがそれぞれ設けられている。
The
密封手段は、回転台6に固定される減速機4bの固定部と、第1アーム7に固定される減速機4bの可動部との間に配置され、両者間の隙間を密封する内側のシール部材19と、内側の該シール部材19の外側を取り囲む位置において、減速機4bの固定部と第1アーム7との隙間を密封する外側のシール部材20と、内側のシール部材19と外側のシール部材20との間に画定された空間11を加圧する加圧部(加圧手段)12とを備えている。
密封手段は、潤滑剤や部分摩耗による塵埃が外部に漏出することを防止するとともに、外部から関節部2b内部に液滴や異物が侵入することを防ぐものである。
The sealing means is disposed between the fixed part of the
The sealing means prevents the lubricant and dust due to partial wear from leaking to the outside, and prevents liquid droplets and foreign matter from entering the
減速機4bにおける潤滑剤保有空間の外側を2重に取り囲む位置には、2つの関節部の間をそれぞれ密封する2つのシール部材が設けられている。
内側のシール部材19は、円環状の部材であり、図8(B)に示されるように、略U字状の縦断面形状を有するとともに、径方向内方に配置されるメインリップと、該メインリップの外壁面の一部から突出する先細りのリップ33(ダストリップ)とを備えている。
Two seal members for sealing between the two joint portions are provided at positions that double surround the outside of the lubricant holding space in the
The
外側のシール部材20は、締め具21により減速機4bの固定部に取り付けられた円環状の部材であり、図3(A)、および図3(B)に示されるように、径方向内方に向かって斜めに突出するフランジ状のリップを備えている。
The
また、シール部材20には、図3(A)、および図3(B)に示されるように、シール部材20の周方向の1箇所に切れ目26が形成されている。すなわち、シール部材20は、この切れ目26の部分を周方向に開大することで、容易に着脱できるようになっている。
Further, as shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the
本実施形態においては、シール部材20に設けられた切れ目26は、径方向に対して所定の角度で傾斜して、軸方向に平行に形成されている。
なお、シール部材20は、図6(B)に示されるように、切れ目26を2つ以上形成して独立した2つ以上の円弧状部材28、29に分割してもよい。
In the present embodiment, the
As shown in FIG. 6B, the
シール部材19,20は、弾性を有するゴム製の材料や樹脂材料から形成される。ゴム製の材料としては、フッ素ゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム等を用いることができ、樹脂材料としては、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等のフッ素樹脂等を用いることができる。
シール部材20の材料は、使用環境等に応じて適宜選択され、上記以外の材料を用いることも可能である。
また、内側のシール部材19の耐圧性能は、外側のシール部材20の耐圧性能よりも高く設定されている。
The
The material of the
Further, the pressure resistance performance of the
内側のシール部材19と外側のシール部材20との間には、空間11が画定されている。
図2に示されるように、加圧部12は空間11に接続する配管と、図示しない空気圧源とを備えている。
加圧部12によって空間11内に空気Aを供給し、空間11内の圧力を外気より高めることで、空間11内の空気Aが外側のシール部材20を経由して空間11から外側に漏れる方向に作用するようになっている。
A
As shown in FIG. 2, the pressurizing
The direction in which the air A in the
このように構成された本実施形態に係る関節構造10の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る関節構造10によれば、空間11の圧力が加圧部12の作動によって外気より高められることで、空間11内の空気Aが外側のシール部材20を経由して空間11から外側に漏れる方向に作用する。この結果、外側のシール部材20を経由した外部からの液滴等の異物の侵入が空気Aによって遮られ、異物の侵入を効果的に防止することができる。
The operation of the
According to the
外側のシール部材20の耐圧性能は、内側のシール部材19の耐圧性能よりも低いため、加圧部12により空間11内の気圧が高められると、空間11内の空気Aは、耐圧性能の高い内側のシール部材19よりも耐圧性能が低い外側のシール部材20から外部に漏れるため、内側のシール部材19を経由した潤滑剤保有部への塵埃等の侵入を効果的に防止することができる。特に、外側のシール部材20の劣化により耐圧性能が低下しても、外側のシール部材20のリップを経由して外側に漏れる空気Aによって、外部からの塵埃の侵入防止効果を維持することができる。
Since the pressure resistance performance of the
本実施形態においては、シール部材20が、リップシールであるので、外部からの液滴等の異物の侵入に対し、より優れたシール性能を発揮することができる。
In the present embodiment, since the
図3に示されるように、シール部材20は、周方向の1箇所に切れ目26を備えた弾性材料により形成されているので、シール部材20に弾性変形を生じさせて切れ目26を周方向に開大するだけで、シール部材20を容易に交換することができる。
また、切れ目26を径方向に対して傾斜する方向に設けることにより、シール部材20を取り付けたときに生じる切れ目26の隙間を狭め、切れ目26からの空気Aの漏洩を減らすことができる。
As shown in FIG. 3, the
In addition, by providing the
シール部材20として、耐油性、耐薬品性、耐候性等に優れた樹脂材料を用いることで、シール部材20の耐久性を高め、長期間安定してシール部材を使用することができる。また、弾性を有する樹脂材料を用いることとすれば、シール部材の交換性も増す。
By using a resin material excellent in oil resistance, chemical resistance, weather resistance, etc. as the
本実施形態においては、図4に示されるように、外側のシール部材20の外側に、外部からの異物の侵入を防止する防護壁27を設けることにより、外部から関節部2bに向けて噴射される液滴や異物の圧力が高い場合であっても、噴射された液滴や異物は防護壁27によって遮られ、外側のシール部材20に直接衝突することを防ぐ。これにより、外側のシール部材20の破損を防ぐことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, by providing a
上記態様においては、外側のシール部材を止め環21’によって保持された円環状のシール部材20’としてもよい。リップシールであるシール部材20の代わりに、図5に示されるようなシール部材20’を用いた場合には、シール部材20を用いる場合に比べて密封性には劣るが、空間11内の空気Aがシール部材20’のわずかな隙間から外部へ噴き出すことで、関節部内側への液滴や異物の侵入を防止することができる。
また、リップシールであるシール部材20に比べ、シール部材が劣化したり破損したりした場合の密封性の低下を少なくすることができる。
また、相手側接触面の表面粗さの粗滑にかかわらず、同一のシール部材を用いることができ、リップシールであるシール部材20に比べて加工が容易となり、製造コストや工数を低減させることができる。
In the above aspect, the outer seal member may be an
Further, as compared with the
In addition, the same sealing member can be used regardless of the rough surface roughness of the mating contact surface, making the processing easier and reducing manufacturing costs and man-hours compared to the sealing
なお、シール部材20は、図6(A)に示されるように、周方向の1箇所に切れ目26を設けた構成としたり、図6(B)に示されるように、周方向の2箇所以上に切れ目26を設けて2つ以上の円弧状部材28、29に分割可能とすれば、シール部材20の着脱がさらに容易になり、シール部材20の交換性が増すという利点がある。
The
また、本実施形態のロボット1に図示しない流量測定部35を設けて、空間11内部に供給される空気Aの流量を測定することとすれば、シール部材19,20の劣化や破損の状態を簡便に判定することができ、シール部材19,20の交換時期を判断することができる。
さらに、流量測定部35で測定された空気Aの流量値が所定の範囲内にあるか否かを判定部36により判定することで、詳細にシール部材19,20の劣化状況を判定することができる。
Further, if the flow rate measuring unit 35 (not shown) is provided in the
Furthermore, the determination unit 36 determines whether or not the flow rate value of the air A measured by the flow rate measurement unit 35 is within a predetermined range, whereby the deterioration status of the
次に、本発明の第2の実施形態に係る関節構造10について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係るロボット1と構成を共通とする箇所には同一符号を伏して説明を省略する。
本実施形態に係る関節構造10は、図7に示されるように、外側のシール部材20の代わりに、スリット形成部材31が設けられている点において、第1の実施形態に係る関節構造10と相違している。
Next, a
In the description of the present embodiment, the portions having the same configuration as those of the
As shown in FIG. 7, the
本実施形態に係る関節構造10によれば、内側のシール部材19とスリット形成部材31との間の空間11の圧力が、加圧部12の作動によって外気より高められることにより、空間11内の空気Aがスリット形成部材31を経由して空間11から外側に漏れる方向に作用するので、スリット形成部材31を経由した外部からの液滴等の異物の侵入が空気Aによって遮られ、異物の侵入を効果的に防止することができる。
また、第1の実施形態のような、2つ以上のシール部材を使用する場合に比べ、使用するシール部材の数を減少させながらも十分にシール性能を確保することができ、シール部材の製造コストや工数を減らすことができる。
According to the
Further, as compared with the case of using two or more seal members as in the first embodiment, the seal performance can be sufficiently ensured while reducing the number of seal members to be used, and the manufacture of the seal members Costs and man-hours can be reduced.
以上、説明した実施形態においては、一例として関節部2bの関節構造10について説明したが、その他の各関節部についても、同様の関節構造を有することとしてもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施形態では、シール部材を2つ設けた場合について説明したが、シール部材は2つ以上設けることとしてもよい。
さらに、シール部材として円環状のものを例示したが、これに代えて、他の任意の形状に形成してもよい。
また、空間11内に供給する気体としては空気Aに限定されるものではなく、他の任意の気体を採用してもよい。
In the above embodiment, the case where two seal members are provided has been described, but two or more seal members may be provided.
Furthermore, although the annular member is exemplified as the sealing member, it may be formed in any other shape instead.
Further, the gas supplied into the
以上、上記実施形態を用いて本発明について説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.
1 ロボット
2、2a、2b、2c、2d、2e、2f 関節部材
4、4a、4b 駆動機構
5 手首部
10 関節構造
11 空間
12 加圧手段
19、20、20’ シール部材
27 防護壁
31 スリット形成部材
A 空気(気体)
DESCRIPTION OF
Claims (13)
2つの該関節部材を所定の軸線回りに相対的に回転駆動する駆動機構と、
該駆動機構における潤滑剤保有部の外側を2重に取り囲む位置において、2つの前記関節部材の間をそれぞれ密封する2つのシール部材と、
2つの該シール部材の間に設けられた空間の気圧を外気より高くする加圧手段とを備える関節構造。 Two joint members;
A drive mechanism that relatively rotationally drives the two joint members around a predetermined axis;
Two seal members that respectively seal between the two joint members at a position that doublely surrounds the outside of the lubricant holding portion in the drive mechanism;
A joint structure comprising pressurizing means for making the pressure of a space provided between the two seal members higher than the outside air.
2つの該関節部材を所定の軸線回りに相対的に回転駆動する駆動機構と、
該駆動機構における潤滑剤保有部の外側を取り囲む位置において、2つの前記関節部材の間を密封するシール部材と、
該シール部材の外側を取り囲む位置に配置され、2つの前記関節部材の隙間を狭めるスリット形成部材と、
該スリット形成部材と前記シール部材との間に設けられた空間の気圧を外気より高くする加圧手段とを備える関節構造。 Two joint members;
A drive mechanism that relatively rotationally drives the two joint members around a predetermined axis;
A seal member that seals between the two joint members at a position surrounding the outside of the lubricant holding portion in the drive mechanism;
A slit forming member disposed at a position surrounding the outside of the seal member and narrowing a gap between the two joint members;
A joint structure comprising pressurizing means for increasing the air pressure in the space provided between the slit forming member and the seal member to be higher than the outside air.
The robot according to claim 12, further comprising a determination unit that determines deterioration or breakage of the seal member based on a gas flow rate value measured by the flow rate measurement unit.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016170338A JP6506227B2 (en) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | Joint structure and robot |
US15/674,628 US10480695B2 (en) | 2016-08-31 | 2017-08-11 | Joint structure and robot |
DE102017214704.0A DE102017214704B4 (en) | 2016-08-31 | 2017-08-23 | Joint structure and robot |
CN201710756534.0A CN107791275B (en) | 2016-08-31 | 2017-08-29 | Joint structure and robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016170338A JP6506227B2 (en) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | Joint structure and robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018034268A true JP2018034268A (en) | 2018-03-08 |
JP6506227B2 JP6506227B2 (en) | 2019-04-24 |
Family
ID=61166839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016170338A Active JP6506227B2 (en) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | Joint structure and robot |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10480695B2 (en) |
JP (1) | JP6506227B2 (en) |
CN (1) | CN107791275B (en) |
DE (1) | DE102017214704B4 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190124921A (en) * | 2018-04-27 | 2019-11-06 | 주식회사 로보스타 | Articulated robot having structures that isolate occurrence of foreign material |
WO2020136891A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Articulated robot |
JP2020116672A (en) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | ファナック株式会社 | Seal structure of robot and robot |
JP2020193678A (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | オークマ株式会社 | Device for estimating abrasion amount of seal part, and machine tool |
WO2021166767A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | ファナック株式会社 | Structure of drive portion for relatively rotating plurality of structure portions and robot comprising joint portion |
JP6996668B1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-01-17 | 三菱電機株式会社 | Encapsulant, robot arm encapsulation structure and encapsulant manufacturing method |
WO2022114093A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | ファナック株式会社 | Robot |
WO2023136368A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | 엘지전자 주식회사 | Robot |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6506227B2 (en) * | 2016-08-31 | 2019-04-24 | ファナック株式会社 | Joint structure and robot |
JP6708684B2 (en) * | 2018-03-20 | 2020-06-10 | ファナック株式会社 | Structure of joint part of robot equipped with drive motor and speed reducer |
DE102018213452A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Kuka Deutschland Gmbh | Robotic arm with at least one joint torque sensor |
CN112584991A (en) * | 2018-08-29 | 2021-03-30 | Abb瑞士股份有限公司 | Robot joint and method for sealing joint gap of robot joint |
CN108943025A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-07 | 合肥固泰自动化有限公司 | A kind of heavy-load robot rotating base that 360 ° omni-directional is dust-proof |
US11331814B2 (en) * | 2018-09-13 | 2022-05-17 | Kinova Inc. | Articulated mechanism with protective sleeve at joint |
CN110944810B (en) * | 2018-10-02 | 2020-09-04 | 上海非夕机器人科技有限公司 | Sealing device and articulated robot |
IT202000008974A1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-10-24 | Romaco Srl | EQUIPMENT FOR FILLING CONTAINERS WITH A POWDER MATERIAL |
CN111805573B (en) * | 2020-07-20 | 2021-10-22 | 珠海格力智能装备有限公司 | Robot joint and robot with same |
WO2022061589A1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-31 | Abb Schweiz Ag | Robot arm assembly and robot |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61297095A (en) * | 1985-06-26 | 1986-12-27 | 株式会社日立製作所 | Dustproof and waterproof type robot |
US5087057A (en) * | 1990-01-19 | 1992-02-11 | Kurkowski Ronald C | Helical cut seal |
JPH0662267U (en) * | 1993-02-09 | 1994-09-02 | 仁吾 宮崎 | Pressure adjustment method for stern tube sealing device |
JPH084776A (en) * | 1994-04-18 | 1996-01-09 | Kawasaki Steel Corp | Bearing sealing device |
JPH10159761A (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-16 | Zexel Corp | Scroll compressor |
JPH10180678A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | Environmental resisting type industrial robot |
JP2002022021A (en) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Nippon Marine Techno Kk | Stern tube sealing device |
JP2007023312A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Rotary sealing mechanism for vacuum treatment system, and vacuum treatment system |
JP2009107116A (en) * | 2009-01-26 | 2009-05-21 | Fanuc Ltd | Sealing device for joint section of robot and articulated robot |
WO2012081630A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | バルチラジャパン株式会社 | Lip seal |
JP2013072546A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Denso Wave Inc | Seal member for end effector of robot |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60127996A (en) * | 1983-12-15 | 1985-07-08 | 松下電器産業株式会社 | Preventive device for scattering of dust of industrial robot |
US5212432A (en) * | 1989-10-20 | 1993-05-18 | Tokico, Ltd. | Industrial robot |
JPH0775992A (en) | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Hitachi Ltd | Robot wrist device |
JPH0929682A (en) | 1995-07-11 | 1997-02-04 | Canon Inc | Sealing device and clean robot for clean environment apparatus |
JP4208169B2 (en) | 2000-03-15 | 2009-01-14 | ナブテスコ株式会社 | Reducer and robot joint device |
JP2003181788A (en) | 2001-12-17 | 2003-07-02 | Denso Corp | Structure of articulation of robot |
DE10348841B4 (en) * | 2003-10-21 | 2005-12-15 | Kuka Roboter Gmbh | Device with relatively rotatable parts and a sealing arrangement |
JP2006075930A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Denso Wave Inc | Dripproof structure and seal ring of robot joint part |
JP2008055560A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Fanuc Ltd | Sealing device for joint section of robot and articulated robot |
JP5304601B2 (en) * | 2009-11-10 | 2013-10-02 | 株式会社安川電機 | Arm mechanism and vacuum robot equipped with the same |
JP5848588B2 (en) | 2011-11-29 | 2016-01-27 | 川崎重工業株式会社 | Industrial robot |
JP6173678B2 (en) * | 2012-08-09 | 2017-08-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | Industrial robot and control method for industrial robot |
JP5580378B2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-08-27 | ファナック株式会社 | Articulated robot having a cover attached to an end effector mounting portion |
CN203730763U (en) * | 2014-03-10 | 2014-07-23 | 山东新马制药装备有限公司 | Wet-type granulator spindle compressed air blowing sealing device |
JP6506227B2 (en) * | 2016-08-31 | 2019-04-24 | ファナック株式会社 | Joint structure and robot |
-
2016
- 2016-08-31 JP JP2016170338A patent/JP6506227B2/en active Active
-
2017
- 2017-08-11 US US15/674,628 patent/US10480695B2/en active Active
- 2017-08-23 DE DE102017214704.0A patent/DE102017214704B4/en active Active
- 2017-08-29 CN CN201710756534.0A patent/CN107791275B/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61297095A (en) * | 1985-06-26 | 1986-12-27 | 株式会社日立製作所 | Dustproof and waterproof type robot |
US5087057A (en) * | 1990-01-19 | 1992-02-11 | Kurkowski Ronald C | Helical cut seal |
JPH0662267U (en) * | 1993-02-09 | 1994-09-02 | 仁吾 宮崎 | Pressure adjustment method for stern tube sealing device |
JPH084776A (en) * | 1994-04-18 | 1996-01-09 | Kawasaki Steel Corp | Bearing sealing device |
JPH10159761A (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-16 | Zexel Corp | Scroll compressor |
JPH10180678A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | Environmental resisting type industrial robot |
JP2002022021A (en) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Nippon Marine Techno Kk | Stern tube sealing device |
JP2007023312A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Rotary sealing mechanism for vacuum treatment system, and vacuum treatment system |
JP2009107116A (en) * | 2009-01-26 | 2009-05-21 | Fanuc Ltd | Sealing device for joint section of robot and articulated robot |
WO2012081630A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | バルチラジャパン株式会社 | Lip seal |
JP2013072546A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Denso Wave Inc | Seal member for end effector of robot |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190124921A (en) * | 2018-04-27 | 2019-11-06 | 주식회사 로보스타 | Articulated robot having structures that isolate occurrence of foreign material |
KR102053686B1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-12-09 | 주식회사 로보스타 | Articulated robot having structures that isolate occurrence of foreign material |
JP7140846B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-09-21 | ヤマハ発動機株式会社 | articulated robot |
JPWO2020136891A1 (en) * | 2018-12-28 | 2021-09-27 | ヤマハ発動機株式会社 | Articulated robot |
WO2020136891A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Articulated robot |
JP2020116672A (en) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | ファナック株式会社 | Seal structure of robot and robot |
JP2020193678A (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | オークマ株式会社 | Device for estimating abrasion amount of seal part, and machine tool |
JP7263125B2 (en) | 2019-05-29 | 2023-04-24 | オークマ株式会社 | Abrasion amount estimator of seal part and machine tool |
WO2021166767A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | ファナック株式会社 | Structure of drive portion for relatively rotating plurality of structure portions and robot comprising joint portion |
JP7364775B2 (en) | 2020-02-17 | 2023-10-18 | ファナック株式会社 | A robot equipped with a drive unit structure and joints that rotate multiple structures relatively |
WO2022114093A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | ファナック株式会社 | Robot |
JP6996668B1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-01-17 | 三菱電機株式会社 | Encapsulant, robot arm encapsulation structure and encapsulant manufacturing method |
WO2022195794A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 三菱電機株式会社 | Sealing member, sealing structure for robot arm, and method for manufacturing sealing member |
WO2023136368A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | 엘지전자 주식회사 | Robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017214704B4 (en) | 2020-08-06 |
CN107791275A (en) | 2018-03-13 |
US10480695B2 (en) | 2019-11-19 |
JP6506227B2 (en) | 2019-04-24 |
DE102017214704A1 (en) | 2018-03-01 |
CN107791275B (en) | 2019-10-08 |
US20180058615A1 (en) | 2018-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018034268A (en) | Joint structure and robot | |
US9399301B2 (en) | Joint seal structure of robot | |
JP6033996B1 (en) | Sealing device | |
US9316320B2 (en) | Oil deflector | |
JP6078558B2 (en) | Segment seal | |
WO2016111303A1 (en) | Sealing device | |
JP5373651B2 (en) | mechanical seal | |
JP6421471B2 (en) | Sealing device | |
JP6444756B2 (en) | Sealing device | |
JP2008039066A (en) | Seal for rolling bearing | |
US20080054095A1 (en) | Rotating fluid jet with improved rotary seal | |
JP5830992B2 (en) | Ball screw | |
JP6751828B2 (en) | Sealing device and sealing structure | |
JP2004132524A (en) | Sealing device | |
JP6446852B2 (en) | Rolling bearing device | |
JP6551612B2 (en) | Sealing device | |
JP2014009753A (en) | Sealing device | |
KR101470955B1 (en) | Stern tube sealing device including stand-by sealing unit | |
JP2007218352A (en) | Metal bellows type accumulator | |
JP7218157B2 (en) | Sealed structure | |
JP6545486B2 (en) | Sealing device | |
JP2008008409A (en) | Creep preventive rolling bearing | |
JP5969331B2 (en) | Sealing device mounting structure and sealing device | |
JP6368152B2 (en) | Sealing device | |
JP2015232362A (en) | Sealing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181002 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6506227 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |